科研新突破:田间害虫竟能消化塑料

   时间:2025-05-07 来源:色母粒产业网发表评论

【色母粒产业网】5 月 7 日消息, 在浙江省农业科学院的人工气候室内,常年维持着 25 至 30 摄氏度的温度、70% 至 80% 的湿度。在这里,博士生唐娅媛手持镊子,将两只体长约两厘米的幼虫轻轻放置在分析天平上。令人意想不到的是,这看似普通的斜纹夜蛾与草地贪夜蛾幼虫,竟可能成为改写全球塑料污染治理局面的 “得力干将”。近日,记者走进这间实验室,一探这些 “吃塑料虫子” 的奥秘。

作为《一类农作物病虫害名录》中的害虫,斜纹夜蛾与草地贪夜蛾在浙江的田间随处可见。然而,如今它们却实现了身份的华丽转变。上个月,浙江农林大学林业与生物技术学院博士研究生唐娅媛,携手浙江省农科院植物保护与微生物研究所副研究员张珏锋,将一项重大发现发表于国际刊物《危险材料杂志》—— 这两种害虫具备生物降解聚苯乙烯塑料的能力。据色母粒产业网了解,该成果一经发布便引发广泛关注。

《危险材料杂志》审稿人对这项研究给予高度评价,直言 “为生物降解开辟了全新路径”。过去,全球科研聚焦于黄粉虫、蜡螟等少数昆虫,而夜蛾科降解能力的发现,使得可利用资源范围扩大百倍之多,让从昆虫体内获取更多降解塑料的菌株或功能酶成为可能。在唐娅媛展示的实验装置里,数十个培养盒铺满聚苯乙烯碎片。要知道,这种常见于包装泡沫、农业地膜等场景的塑料,自然降解需历经数百年,而斜纹夜蛾与草地贪夜蛾幼虫仅用短短几天就能将其分解。肉眼可见,幼虫们如同蚕宝宝啃食桑叶般,用口器反复啃噬塑料泡沫,碎屑被快速吞入体内。

实验台上,气相色谱质谱联用仪高速运转,屏幕上曲线不断跳动。唐娅媛介绍,这是在分析塑料降解后的成分。团队借助热重分析、红外光谱等技术,首次完整捕捉到幼虫体内塑料降解的证据链。研究发现,这两种幼虫能够利用塑料中的碳源,取食塑料后代谢出十六烷酸、油酸等长链脂肪酸物质,证实其可从塑料中获取养分。在人工气候室隔壁的分子实验室,团队成员正专注提取幼虫肠道微生物的 DNA。张珏锋表示,塑料降解的关键就藏在幼虫的肠道菌群中,其中单加氧酶、双加氧酶等降解酶浓度远超正常水平,如同 “拆解小队”,将长链塑料大分子逐步分解。

这项重大发现,源于一次意外。2022 年,唐娅媛在农田调研时发现,野外捕获的斜纹夜蛾幼虫竟把转运的塑料泡沫盒咬出孔洞,部分幼虫甚至在洞内化蛹。没有饲料,幼虫却能存活,难道它们真能以泡沫塑料为食?带着疑问,唐娅媛将目光投向斜纹夜蛾的 “近亲” 草地贪夜蛾幼虫,一系列验证实验就此展开。目前,团队已从幼虫肠道中分离出一株具备生物降解能力的潜在功能菌。张珏锋透露,这项研究的价值远超实验室范畴,未来有望将功能菌群应用于废弃塑料处理、农田地膜微塑料残留修复等领域,为从源头解决微塑料残留问题奠定基础。

 
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